專利名稱：用于制冰機(jī)的卸冰裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冰機(jī)，較具體地說，涉及一種用于制冰機(jī)的具有較少元件的卸冰裝置及其控制方法。
如

圖1A所示，用于電冰箱的制冰機(jī)通常包括一個制冰單元20；一個溫度傳感器21，用來探測制冰單元20的溫度；一個驅(qū)動電機(jī)10，用來轉(zhuǎn)動單元20；一個旋轉(zhuǎn)反向開關(guān)22，用來改變驅(qū)動電機(jī)10的轉(zhuǎn)動方向；一個冰盒30，用來接納從單元20落下的冰塊；一個帶有傳感元件34的傳感器33，用來探測冰盒30是否已經(jīng)盛滿；一個水箱40；一個蓄水池42；一個供水管44，以及一個泵浦電機(jī)41。
泵浦電機(jī)41通過供水管44從蓄水池42向制冰單元20供水。
圖1B中示出了制冰單元20和支座25的透視圖。單元20和支座25上分別帶有凸塊27和限位塊26，凸塊27的轉(zhuǎn)動，也即單元20的轉(zhuǎn)動，受到限位塊26的限制。
圖2A示出了一種普通的用于自動制冰機(jī)的卸冰裝置。該普通的卸冰裝置100含有一個驅(qū)動電機(jī)10；多個(例如5個)齒輪11至15；一個凸輪齒輪60；一個帶有上、下表面51、52和周邊面53的凸輪50；一對止動塊61；一個帶有微動開關(guān)的正常位置傳感器23；一個帶有微動按鈕的旋轉(zhuǎn)反向開關(guān)22；一個驅(qū)動器70；以及一個底座90。
驅(qū)動電機(jī)10通過多個齒輪11至15使凸輪齒輪60或者順時針轉(zhuǎn)動，或者逆時針轉(zhuǎn)動。
凸輪齒輪60和凸輪50依次地固定在制冰單元20的軸20’的一端(見圖2B)，所以它們能夠隨著驅(qū)動電機(jī)10的轉(zhuǎn)動而整體地轉(zhuǎn)動。
從底座90上突起并互相相對的一對止動塊61離開凸輪50的周邊面53有一個所希望的距離。
驅(qū)動器70含有一對翼?xiàng)U71和72，它們借助于一個彈簧元件(未示出)彈性地聯(lián)接在一起，翼?xiàng)U71位在該對止動塊61之間，它的一端在不同時刻或者和凸輪50的上表面51的一個邊緣接觸，或者和上表面51的另一個邊緣接觸；另一個翼?xiàng)U72位在能壓住旋轉(zhuǎn)反向開關(guān)22的微動按鈕的位置上。翼?xiàng)U71和72的另一端套在軸73上，使這對翼?xiàng)U71和72向相反的方向伸展。
正常位置傳感器23的放置使得其上的微動開關(guān)能被凸輪50的下表面52的周邊面所壓住。
圖2B是圖2A中沿I-I線的橫截面圖，它詳細(xì)地示出了凸輪50的上、下表面51和52。
圖3示出了另一種普通的卸冰裝置200。其中除了凸輪150和所使用的驅(qū)動器170的形狀之外，該卸冰裝置200和上述的裝置100是相似的。
凸輪150具有一個較小的圓部分151和一個較大的圓部分152，并且該較大的圓部分150帶有一對接觸面161。
驅(qū)動器170含有一對翼?xiàng)U171、172，它們通過一個彈簧元件(未示出)彈性地聯(lián)接在一起，翼?xiàng)U171位在上述一對接觸面161之間，其一端在不同時刻或者和凸輪150的一對接觸面161中的一個接觸面相接觸，或者和另一個接觸面相接觸；另一個翼?xiàng)U172的放置使得其一端有可能壓下旋轉(zhuǎn)反向開關(guān)22的微動按鈕。翼?xiàng)U171和172的另一端套在軸173上，使得這對翼?xiàng)U171、172沿相反的方向伸展。再有，做在翼?xiàng)U171和172底面上的一對突起(未示出)分別伸進(jìn)到做在底座190上的一對導(dǎo)槽174、175之中。因此，翼?xiàng)U171、172的運(yùn)動分別受到導(dǎo)槽174、175的限制。
這種普通的卸冰裝置100、200含有許多元件，造成高制作成本和不良的生產(chǎn)性能。再有，因?yàn)轵?qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動以及隨之的制冰單元的轉(zhuǎn)動是通過驅(qū)動器來控制的，所以那里的工作過程和凸輪的結(jié)構(gòu)都是復(fù)雜的，從而增加了出現(xiàn)工作故障的可能性。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種改進(jìn)的用于制冰機(jī)的卸冰裝置及其控制方法，它含有較少的元件，從而使它的裝配變得容易，并且減小了出現(xiàn)工作故障的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于制冰機(jī)的卸冰裝置，該制冰機(jī)含有一個控制器和一個帶軸的制冰單元，該裝置包括一個驅(qū)動電機(jī)；一個固定在制冰單元軸的一端的凸輪齒輪；多個齒輪，用來把驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪齒輪上；一個固定在制冰單元軸的同一端的凸輪，使得凸輪齒輪位在該凸輪和制冰單元之間，該凸輪具有一個較小的圓部分和一個較大的圓部分，兩個圓部分的周邊面的中心是共同的，并且較大圓部分的周邊面有一對邊緣；以及旋轉(zhuǎn)反向傳感器，其上有一個微動開關(guān)，該傳感器位在凸輪附近，其位置使得微動開關(guān)能夠在不同時刻被凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種控制用于制冰機(jī)的卸冰裝置的方法，其中，該制冰機(jī)含有一個控制器和一個帶軸的制冰單元；該卸冰裝置含有一個驅(qū)動電機(jī)、固定在制冰單元軸上的一個凸輪齒輪和一個凸輪、多個用來把驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪齒輪上的齒輪、以及一個帶有微動開關(guān)的旋轉(zhuǎn)反向傳感器；該方法包括以下步驟A、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；B、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟B前進(jìn)至步驟C，否則返回到步驟A；C、沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；D、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟D前進(jìn)至步驟E，否則返回到步驟C；E、繼續(xù)沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；F、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟F前進(jìn)至步驟G，否則返回到步驟E；G、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；H、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟H前進(jìn)至步驟I，否則返回到步驟G；以及I、在經(jīng)過了一個預(yù)定的時間后，停止驅(qū)動電機(jī)。
本發(fā)明的上述目的和其他目的以及特點(diǎn)將通過下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的說明而變得清楚明白，在附圖中，圖1A代表一用于電冰箱的普通制冰機(jī)的原理圖；圖1B示出制冰單元和支座的透視圖；圖2A是用于制冰機(jī)的普通卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖2B給出沿圖2A的I-I線的橫截面圖；圖3是用于制冰機(jī)的另一種普通卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖4是根據(jù)本發(fā)明的有創(chuàng)造性的卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖5A至5D分別說明在不同的工作階段凸輪與圖4所示的本發(fā)明卸冰裝置的旋轉(zhuǎn)反向傳感器之間的相對位置；以及圖6A和6B給出說明對圖4所示的本發(fā)明卸冰裝置的控制過程的流程圖。
圖4示出了用于自動制冰機(jī)的本發(fā)明卸冰裝置400的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，該自動制冰機(jī)含有一個控制器，例如一個微機(jī)(末示出)；一個帶有軸20’的制冰單元20；以及一個支座25(見圖1A和1B)。
本發(fā)明的卸冰裝置400包括一個驅(qū)動電機(jī)410、一個凸輪齒輪460、多個(例如5個)齒輪411至415、一個凸輪450、以及一個帶有微動開關(guān)431的旋轉(zhuǎn)反向傳感器430。
多個齒輪411至415布置在驅(qū)動電機(jī)410和凸輪齒輪460之間，使得第一個和最后一個齒輪411和415分別與驅(qū)動電機(jī)410和凸輪齒輪460相嚙合，由此把驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪齒輪460上。
凸輪450含有一個較小的和一個較大的圓部分，它們的互相同心的周邊面分別為453和454。周邊面454上有一對邊緣，該周邊面的展開角θ(見圖5A)最好小于或等于202°。
凸輪齒輪460和凸輪450依次地固定在制冰單元20的軸20’的一端上，從而它們能隨驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動而整體地轉(zhuǎn)動。
旋轉(zhuǎn)反向傳感器430位在凸輪450附近，使得微動開關(guān)431能夠在不同的時刻被凸輪450的較大圓部分452的周邊面454的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
結(jié)合在該制冰機(jī)中的控制器接收來自傳感器430的一系列信號并控制驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在參考圖5A至5D，說明本發(fā)明的卸冰裝置的凸輪450和旋轉(zhuǎn)反相傳感器430的工作。
圖5A示出凸輪450相對于旋轉(zhuǎn)反向傳感器430的初始位置。
在制冰機(jī)中，當(dāng)完成了制冰過程之后，控制器通過使驅(qū)動電機(jī)410沿一個方向，例如順時針方向轉(zhuǎn)動，而使凸輪450和制冰單元20沿順時針方向開始整體轉(zhuǎn)動。
如圖5B所示，當(dāng)凸輪450和制冰單元20順時針轉(zhuǎn)動了一個預(yù)定的角度(例如125°)時，如前所述，制冰單元20上的凸塊27被支座25上的限位塊26擋住，使制冰單元不能夠繼續(xù)轉(zhuǎn)動。因此，由于凸輪450被迫繼續(xù)轉(zhuǎn)動，制冰單元20將發(fā)生變形，使得其內(nèi)的冰塊跌落到放置在制冰單元20下方的冰盒30之中(見圖1A)。
如果凸輪450被迫繼續(xù)沿順時針方向轉(zhuǎn)動了例如25°，同時，如果如圖5C所示，凸輪450的較大圓部分452的周邊面454的一個邊緣開始壓下旋轉(zhuǎn)反向傳感器430的微動開關(guān)431，那末控制器將改變驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動方向，這將使凸輪450和制冰單元420開始沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪450剛剛開始沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，微動開關(guān)431將被釋放，而驅(qū)動電機(jī)410將繼續(xù)沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動。
如圖5D所示，當(dāng)凸輪450的較大圓部分452的另一個邊緣壓下旋轉(zhuǎn)反向傳感器430的微動開關(guān)431時，控制器將再次改變驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動方向，使凸輪450和制冰單元20沿順時針方向轉(zhuǎn)動。然后，當(dāng)凸輪450和制冰單元20轉(zhuǎn)動了一個預(yù)定角度，例如8°之后，或者當(dāng)它們返回到初始位置之時，控制器使驅(qū)動電機(jī)410停止轉(zhuǎn)動。
這種根據(jù)本發(fā)明的卸冰裝置400由于其減少了內(nèi)部的元件數(shù)量，所以它的裝配可以比普通卸冰裝置容易，并且減小了出現(xiàn)故障的可能性。
圖6A和6B示出了說明對根據(jù)本發(fā)明的卸冰裝置的控制過程的流程圖。
在控制過程的步驟1中，當(dāng)完成制冰過程后，控制器為了沿順時針方向轉(zhuǎn)動凸輪450和制冰單元20，而使驅(qū)動電機(jī)410沿一個方向(例如順時針方向)轉(zhuǎn)動。
在步驟2中，控制器檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否被激勵。如圖5C所示，旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是在凸輪450的較大圓部分的周邊面454的一個邊緣壓下其上的微動開關(guān)431時被激勵的。如果判定傳感器430已被激勵，則過程前進(jìn)至步驟3，在那里控制器通過使驅(qū)動電機(jī)410反向轉(zhuǎn)動而使凸輪450和制冰單元20逆時針轉(zhuǎn)動。在步驟4中，控制器檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否解除激勵，也即檢驗(yàn)其上的微動開關(guān)431是否被釋放。如果判定傳感器430已解除激勵，則過程前進(jìn)至步驟5，在那里繼續(xù)轉(zhuǎn)動凸輪450和制冰單元20；否則返回到步驟3。
在步驟6中，控制器再次檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否被激勵。如圖5D所示，旋轉(zhuǎn)反向傳感器30是在凸輪450的較大圓部分452的另一個邊緣壓住其上的微動開關(guān)431時被激勵的。如果判定旋轉(zhuǎn)反向傳感器430已被激勵，則過程前進(jìn)至步驟7，在那里控制器通過改變驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動方向而使凸輪450和制冰單元20重新沿順時針方向轉(zhuǎn)動。否則，過程返回到步驟5。
最后，過程前進(jìn)至步驟8，在那里控制器檢驗(yàn)傳感器430是否解除激勵。如果判定旋轉(zhuǎn)反向傳感器430已解除激勵，則過程前進(jìn)至步驟9，在那里控制器在經(jīng)過一個預(yù)定的時間，例如0.2秒之后使驅(qū)動電機(jī)410停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。否則，過程返回到步驟7。
另一方面，當(dāng)自動制冰機(jī)的供電電源被切斷之后又重新通電工作時，必須把制冰單元20重新定位在初始位置上。因此，如圖6B所示，最好在執(zhí)行步驟1之前先檢驗(yàn)制冰機(jī)是否是重新接通電源的(步驟10)。如果判定制冰機(jī)是重新接通電源的，則過程前進(jìn)到步驟11，以重新使單元20定位；否則，過程前進(jìn)到步驟1，并執(zhí)行圖6A所示的卸冰過程。
在步驟11中，控制器檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否被激勵，如果判定該傳感器430已被激勵，則過程前進(jìn)至步驟17；否則過程前進(jìn)至步驟12，在那里控制器通過使驅(qū)動電機(jī)410沿另一方向，例如逆時針方向轉(zhuǎn)動而使凸輪450逆時針轉(zhuǎn)動。
在步驟13中，控制器再次檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否被激勵。如果判定該傳感器430被激勵，則過程前進(jìn)至步驟14；否則過程返回到步驟12。
在步驟14中，控制器通過改變驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動方向，使凸輪450順時針轉(zhuǎn)動。在步驟15中，控制器檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否解除激勵。如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程前進(jìn)至步驟16，經(jīng)過一個預(yù)定的時間例如0.2秒后，控制器使驅(qū)動電機(jī)410停止轉(zhuǎn)動；否則過程返回到步驟14。然后，過程前進(jìn)到步驟1，并執(zhí)行卸冰過程S1至S9。
另一方面，在步驟17中，控制器通過使驅(qū)動電機(jī)410順時針轉(zhuǎn)動而使凸輪450順時針轉(zhuǎn)動。在步驟18中，控制器檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器430是否解除激勵。如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程返回到步驟16；否則過程前進(jìn)至步驟19，在那里控制器檢驗(yàn)從步驟17中的凸輪450開始沿順時針方向轉(zhuǎn)動以來是否已經(jīng)過了預(yù)定的時間，例如2秒鐘。在步驟19中，如果判定已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時間，則過程前進(jìn)至步驟20，否則返回到步驟17。
在步驟20中，控制器通過改變驅(qū)動電機(jī)410的轉(zhuǎn)動方向而使凸輪450逆時針轉(zhuǎn)動。在步驟21中，控制器檢驗(yàn)傳感器430是否解除激勵，如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程轉(zhuǎn)移至步驟16；否則返回到步驟20。
盡管本發(fā)明是借助于優(yōu)選實(shí)施例來展示和說明的，但對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們來說，將會理解到在不偏離下述權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的精神和范疇的情形下，可以做出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于制冰機(jī)的卸冰裝置，該制冰機(jī)含有一個控制器和一個帶軸的制冰單元，該裝置包括一個驅(qū)動電機(jī)；一個固定在制冰單元軸的一端的凸輪齒輪；多個齒輪，用來把驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪齒輪上；一個固定在制冰單元軸的同一端的凸輪，其使得凸輪齒輪位在該凸輪和制冰單元之間，該凸輪具有一個較小的和一個較大的圓部分，兩個圓部分各自的周邊面具有共同的中心，較大圓部分的周邊面上有一對邊緣；以及一個帶有微動開關(guān)的旋轉(zhuǎn)反向傳感器，該傳感器位在凸輪附近，使得微動開關(guān)能夠在不同時刻被凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中凸輪的較大圓部分的周邊面的展角小于或等于202°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中旋轉(zhuǎn)反向傳感器向控制器發(fā)送一系列的信號，并且控制器根據(jù)這些信號控制驅(qū)動電機(jī)、凸輪齒輪、凸輪和制冰單元的轉(zhuǎn)動方向。
4.一種含有根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的卸冰裝置的制冰機(jī)。
5.一種對用于制冰機(jī)的卸冰裝置的控制方法，其中，該制冰機(jī)含有一個控制器和一個帶軸的制冰單元；該卸冰裝置含有一個驅(qū)動電機(jī)、一個凸輪齒輪、一個固定在制冰單元軸上的凸輪、多個用來把驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪齒輪上的齒輪、以及一個帶有微動開關(guān)的旋轉(zhuǎn)反向傳感器；該方法包括下述步驟A、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；B、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟B前進(jìn)至步驟C，否則返回到步驟A；C、沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；D、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟D前進(jìn)至步驟E，否則返回到步驟C；E、繼續(xù)沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；F、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟F前進(jìn)至步驟G，否則返回到步驟E；G、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；H、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟H前進(jìn)至步驟I，否則返回到步驟G；以及I、在經(jīng)過了預(yù)定的時間之后，停止驅(qū)動電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，它還包括在步驟A之前的下述步驟a、檢驗(yàn)制冰機(jī)是否是重新接通電源的，如果判定該制冰機(jī)是重新接通電源的，則步驟a前進(jìn)至步驟b，否則前進(jìn)到步驟A；b、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟b前進(jìn)至步驟g，否則前進(jìn)至步驟c；c、沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；d、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟d前進(jìn)至步驟e，否則返回到步驟c；e、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；f、檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟f前進(jìn)至步驟1，否則返回到步驟e；g、沿第一方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；h、、檢驗(yàn)傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟h前進(jìn)至步驟1，否則前進(jìn)到步驟i；i、檢驗(yàn)是否已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時間，其中，如果判定已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時間，則步驟i前進(jìn)至步驟j，否則返回到步驟g；j、沿第二方向轉(zhuǎn)動凸輪和制冰單元；k、檢驗(yàn)傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟k進(jìn)入至步驟c，否則返回到步驟j；以及l(fā)、經(jīng)過一個預(yù)定的時間之后，停止驅(qū)動電機(jī)。
全文摘要
一種用于制冰機(jī)的卸冰裝置，包括一個驅(qū)動電機(jī)；一個凸輪齒輪；一個帶有一個較小圓部分和一個較大圓部分的凸輪，其中兩個圓部分各自的周邊面是共中心的；多個齒輪；以及一個帶有微動開關(guān)的旋轉(zhuǎn)反向傳感器。該旋轉(zhuǎn)反向傳感器放置在凸輪的附近，使得在不同的時刻該凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣能夠壓下微動開關(guān)。
文檔編號F25C1/10GK1147078SQ95117568
公開日1997年4月9日 申請日期1995年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月29日
發(fā)明者金鐘善, 鄭址光 申請人:大宇電子株式會社